Файл: Голомб, Л. М. Физико-химические основы технологии выпускных форм красителей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

а дисперсных — 495 (8%).

Кроме

индивидуальных дисперсных

красителей

приводятся

смесовые

марки

недостающих топов

(202 марки):

темно-синие — 51; зеленые — 32; коричневые — 57;

серые — 16;

черные — 46.

В

последние годы

по числу публика­

ций [31] о новых красителях первое место занимают дисперсные,

второе — активные, а

третье — кубовые:

 

 

 

Кубовые

Дисперсные

Активнее

1958 г.

 

23

32

27

1959—1960 гг.

22

29

26

1960—1961 гг.

32

25

18

1961-1962 гг.

41

65

40

1962—1963 гг.

15

97

49

1963—1964 гг.

18

79

35

1964—1965 гг.

13

37

40

1965-1966 гг.

8

122

22

1966-1967 гг.

13

60

36

1967—1968 гг.

4

62

29

1968—1969 гг.

8

61

32

1969—1970

гг.

3

42

35

1970—1971

гг.

6

34

12

Темпы появления новых кубовых красителей по сравнению с активными снижаются, что объясняется наличием огромного и хо­ рошо освоенного ассортимента и сложностью их синтеза. Число дис­ персных красителей продолжает увеличиваться за счет новых марок, что необходимо для создания красителей прочных к сублимации в связи с развитием высокотемпературных способов крашения и тер­ мофиксации окрашенных материалов, выпуском тканей из смесей синтетических и натуральных волокон.

Еще более показателен анализ сведений о производстве и тор­ говле красителями (см. таблицу), опубликованных Тарифной комис­ сией в США, например, за 1968 г. [32]. Это единственная организа­ ция в мире, которая дает полную информацию по классам красите­ лей в соответствии с технической классификацией как в весовом, так и в денежном выражении. Концентрация кубовых и дисперсных красителей в США отличается от принятой в западно-европейских

страпах

и странах СЭВ; обычно она ниже, особенно

у паст [11].

Поэтому

сопоставление продукции американских фирм и отече­

ственной

страдает определенной условностью и требует

соответству­

ющего пересчета [33], как это было сделано при изучении состояния

и

перспектив развития

промышленности

систетических

красителей

в

СССР в 1966 г. [34].

В США тоннаж

к у б о в ы х

красителей

составляет —25% от общего объема продукции красителей. Дина­ мика их производства в этой стране и в Японии [35] с начала 50-х годов позволяет утверждать, что кубовым красителям в странах с раз­ витой текстильной промышленностью, оснащенной оборудованием непрерывного действия для крашения хлопчатобумажных и смешан­ ных тканей, не грозит отмирание, как предполагали некоторые специалисты в конце 50-х годов [36] в связи с нарастающей конку­ ренцией со стороны активных красителей [37].

К числу наиболее сильно развивающихся классов красителей относятся д и с п е р с н ы е . По сравнению с 1961 г. [33] их тон-


Производство красителей в США

Классы по применению

 

 

1967 г.

 

1968 г.

 

Цена

 

 

 

 

 

 

за 1 кг,

 

 

Т Ы С . т

%

ТЫ С . т

0'0

доллары

Прямые ........................................

 

16,9

 

17,0

16,6

16,2

348

Кислотные ................................

 

10,5

 

10,6

10,2

9,9

5*о

Активные ....................................

 

0,9

 

1,0

1,3

1,2

981

Основные ....................................

 

5,1

 

5,1

6,0

5,8

587

Дисперсные ................................

 

7,6

 

7,6

10,1

9,8

ЗЮ

Кубовые ...................................

 

26,1

 

26,0

25,0

24,2

257

Азоидные ...................................

 

4,3

 

4,3

3,2

3,1

Сернистые ...............................

 

9,1

 

9,1

8,1

7,8

|32

ООВ.................................................

 

10,5

 

10,5

14,2

13,8

Пищевые, медицинские и т. и.

1,5

 

1,5

1,6

1,6

822

Жиро-спирторастворимые

. .

4,9

 

4,9

5,2

5,0

Протравные................................

 

1,9

 

1,9

1,3

1,3

3‘3

Прочие ........................................

 

0,2

 

0,2

0,25

0,3

469

В с е г о

. .

99,5

|

 

103,0 |

 

|

паж в США к 1967 г. увеличился более чем в два раза и составил 8% от общей продукции, а к 1968 г. увеличился на 2,5 тыс. т и соста­ вил более 10 тыс. т, или 9,8% от всего объема производства краси­ телей. Число новых марок дисперсных красителей в мировом ассор­ тименте с 1956 по 1963 г. увеличилось с 173 до 290, а к 1968 г. достигло 495 наименований. Теперь в мире насчитывается более 50 ассортиментов дисперсных красителей, которые объединяют более 500 представителей этого класса [38], а объем мировой продук­

ции

их

составляет

25—30 тыс. т/год, т. е. —5% общего тоннажа

красителей,

выпускаемых

в

мире

к

1966 г.

 

 

 

 

 

В СССР объем производства красителей рассматриваемых клас­

сов

из

года

в

год

 

[391

увеличивается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Г о л о м б

Л. М.

 

Автореф. канд. днсс.

Рубежное,

1960.

 

 

 

2.

Fiat

970,

1040.

R.

W.

JSDC,

1950,

v. 66, p. 221.

 

 

 

3.

S h a k e

It

on

 

 

 

4.

Mulier

J.,

1963,

 

v. 44,

p. 63.

техника»,

1918,

c.

108.

 

 

 

5.

В а л ь д e и

П. II.

«Наука

н

Van

Nostrand

6.

M о i 1 1 i e t

J. L.,

C o l l i e

B. Surface

Activity. London,

 

Co., 1 st ed., 1951;

M o i l l i e t

J. L.,

C o l l i e

B.,

B l a c k

W.,

2nd. ed.

7.

1961.

 

 

 

В.

 

Ф., Г о л о м б

Л. М.

Синтетические красители в текстиль­

А н д р о с о в

 

ной промышленности. М., «Легкая

Индустрия»,

1968, с. 261.

 

 

8.

D i s e r e n s

L.

 

l’rogres realises dans l’application

des matieres colorantes.

9.

Editions

Teintex.

 

Paris,

1950; RGMC (Teintex), 1937,

v. 2, p. 341, 407, 475.

L u b s

H. A. The Chemistry of Synthetic

Dyes and

Pigments. N. Y.,

Rein­

10.

hold

Publ.

Co.,

 

1955.

К.

Химия синтетических красителей. Пер с.

англ.

В е н к а т a p а м а н

 

Т. I

и

II.

Л.,

Госхнмиздат,

1956—1957.

 

 

 

 

 

 

9



11.V е л 1; a t a r a m а II К. The Chemistry of Synthetic Dyes. N. Y. — Lon­

don, Academic

Press, v. Ill, 1970;

v Yr, 1971.

1:1. S c h w e i z e r

H. R. Kunstliche organische Farbstoffe und ihre Zwischen-

produkte. Berlin, Springer Verlag,

1964.

13.U b a l d i n i I. Chimica delle sostanze coloranti. Ed. Tamburini. Milano, 1966.

14.Л b r a h a r t E. N. Dyes and their Intermediates. London, Pergamon Press,

1968.

 

II. Г.,

Б о г о с л о в с к и й Б. М.

Химия

красителей. М.,

15. JI a и т e в

«Химия»,

1970.

Colour Chemistry. London,

Nelson,

1971.

16.. А 1 1 е n

R.

L. М.

17.С т е п а н о в Б. II. Введение в .химию и технологию красителей. М., «Химия», 1971.

18.

Г о л о м б

Л. М.,

М а й

Л. С., М о р о з о в а

И. А., П а ч е в а

Н. А.,

 

Ш а л и м о в а

Г. В. /Кури. ВХО им. Менделеева, 1966, т. И ,

с. 70; Г о -

19.

л о м б

Л. М. Там

же,

1958,

 

т. 3, с. 225.

 

 

 

 

p. 210.

J o n e s

 

F.

Colouring Matters.

Rev.

Textile Progress. 1962, v. 13,

20.

Ed. by the Texlile Inst, and Soc. Dyers Colourists. Manchester Butterworths.

M а й Л. С. Автореф. канд. днсс. Рубежное, 1967.

 

 

 

21.

Г о л ом б

Л. М.

Автореф.

докт.

днсс. Рубежное, 1969.

 

 

22.

11 а ч е в а

Н. А.

Автореф. канд. днсс. Рубежное, 1970.

 

 

23.

М о р о з о в а

И. А. Автореф. канд. днсс.

Рубежное,

1972.

 

 

24.

К о р и н ф с к а я

 

Е. Ф. Автореф.

канд. днсс. М., 1971.

М. А. Хим.

25.

С о л о в к е в

В. II., К а ф а р о в

В. В.,

П л а н о в с к а я

26.

пром.,

1967,

№ 12,

с. 908; С о л о в к е в

В. П. Автореф. канд. дисс.

Б у к л ер

 

Л. Б. Автореф. канд. днсс. Л., 1972.

нром.,

1973, А" 1.

27.

С о 1 о u г

 

Index, 3d ed., 1971; Г о л о м б Л. М. Текст,

28.

W h i t e

 

G.

 

S. JSDC,

1960,

 

v 76,

 

р. 16.

 

L a r e n

К. JSDC, 1970,

29.

R a t t e e

 

I.

 

D.JSDC, 1965, v. 81, р. 145: М с

30.

v. 86,

138.'

 

 

Textile

Res.

J., 1969,

v. 39, p.

759.

 

 

 

V a 1 k о

E. I.

 

 

 

31.

Intern.

Dyer,

1958,

v. 121;

1972; v.

148.

 

 

 

 

 

32. Synthetic

Organic

Chemicals.

United

States Production and Sales 1966. US

33.

Tariff Commission, 1968. Цнт. no

ADR,

1969.

 

1964,

А'»

2, с. 68.

Ф о д и м а и

 

И.В.,

Б я л ь с к и й

А. Л. Хим. пром.,

34.

М а с а н о в

 

II.

 

II.

Жури.

ВХО

нм. Менделеева, 1966,т. 11, с. 2.

35.

W i e g o l d

S. МТВ," 1971,

 

Bd. 52,

S. 90.

 

 

 

 

36.

Р г i s k i с

 

I.

Teintex,

1957,

v. 22, р. 561.

 

 

 

 

37.

Ч е к а л и н

М. А. Жури. ВХО нм. Менделеева, 1966, т. 11, с. 43; К р и ­

38.

че в с к н п

Г. Е. Активные красители. М., «Легкая индустрия», 1965.

M u l l e r

 

С.

AD1I,

1970, v. 59, А» 4,

р. 37.

 

 

 

 

39.Красители для текстильной промышленности. Колористический справочник.

Под ред. А. Л. Бяльского и В. В. Карпова. М., «Химия», 1971.


Р А З Д Е Л I

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСИТЕЛЕЙ В ДИСПЕРСНОМ СОСТОЯНИИ

Г Л АВ А 1

Ф ИЗ ИКО-ХИМ ИЧЕСКИ Е СВОЙСТВА КРАСИТЕЛЕЙ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ

Для получения более глубокого представления о со­ стоянии красителей при их выделении (кристаллизации) на послед­ ней стадии синтеза и в процессе превращения в выпускные формы или па отдельных этапах крашения, например при окислении и мыльной обработке окрасок кубовыми красителями [1], целесооб­ разно рассмотреть физико-химические свойства красителей в твер­ дом состоянии.

1.1. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА

Почти все кубовые и дисперсные органические краси­ тели, а также пигменты (азопигменты, фталоцианиновые, хинакрндоны и др.) относятся к кристаллическим веществам. Они характе­ ризуются определенной температурой плавления или возгонки, которая незначительно колеблется в зависимости от чистоты про­ дукта. Основным свойством кристаллических веществ является строго определенное и периодически повторяющееся в трех измере­ ниях расположение ионов, атомов или молекул, т. е. наличие даль­ него порядка [2]. Кристаллы имеют закономерное решетчатое строе­ ние; неповторимым элементом в кристалле является параллелепи­ пед. Построенная на трех векторах переноса пространственная решетка состоит из бесконечно большого числа одинаковых паралле­ лепипедов, расположенных в параллельных положениях и заполня­ ющих пространство без промежутков [3].

Физические свойства кристаллов — твердость, упругость, элек­ тропроводность и другие — неодинаковы по разным направлениям, т. е. кристаллам свойственна а н и з о т р о п н о с т ь .

Большинство твердых кристаллических тел, в том числе органи­ ческие красители, представляют собой не монокристаллы, а поликристаллические вещества, которые вследствие беспорядочного вза­

имного

расположения обладают изотропными свойствами. С точки

зрения

технологии получения выпускных форм наиболее важную

 

И

роль играют такие свойства, как спайность, твердость и пластиче­ ская деформация красителей. С п а й н о с т ь ю называют способ­ ность кристаллов раскалываться по плоскостям определенного направления [4]. Наиболее легко раскол происходит параллельно тем граням, которые имеют наибольшие межплоскостные расстояния. Т в е р д о с т ь принадлежит к числу свойств, в отношении кото­ рых обнаруживается резкая анизотропность. При приложении механических сил, например при измельчении красителей, возникают д е ф о р м а ц и и, упругие или пластические; из последних важную роль играет скольжение, т. е. параллельное перемещение слоев кристаллов вдоль одной неподвижной плоскости.

В зависимости от структурных элементов кристаллической ре­ шетки и сил взаимодействия между ними различают атомные (алмаз),

ША

молекулярные (антрацен

и

другие

полициклические ароматические

со­

 

единения), ионные (подобные решетке

 

NaCl)

и

металлические

(решетки

 

Ли, Ag).

Однако в чистом виде

эти

 

решетки встречаются довольно редко.

 

Органические красители и пигменты

 

рассматриваемых классов

относятся

 

к кристаллам с молекулярной ре­

 

шеткой.

 

кристаллов

характерно не­

 

Для

 

 

сколько типов связей. В слоистой

 

решетке графита (рис 1.1)

атомы уг­

Рис. 1.1. Структура кристалли­

лерода,

отстоящие

друг

от

друга

на расстояние 1,42 А, образуют пло­

ческой решетки графита.

скую

двухмерную

шестичленную

 

сетку, в которой действуют ковалентные связи; а между слоями, отстоящими друг от друга на расстояние 3,42 А, они соединены весьма слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Благодаря такому строению графит обладает малой твердостью и легко расслаивается вдоль плоскостей шестичленных сеток на чешуйки. Коэффициент терми­

ческого

расширения больше

в

направлении, перпендикулярном

к слоям,

чем в плоскости самих слоев [5]. Асимметрия кристалличе­

ской структуры сказывается

на

свойствах подобных соединений,

в частности на выраженной слоистости их макроскопического строе­ ния. В этом отношении близки к графиту многоядерные хиноны [6— 10] и ряд полициклических ароматических веществ — пирен, антра­ цен [3, И ] и др.

В зависимости от условий образования кристаллов (кристалли­ зации из растворителей, возгонки) одни и те же химические веще­ ства имеют различные кристаллические решетки, одинаковые или различные типы связей. Это вызвано тем, что условия, определяющие структуры, находятся вблизи критических значений, отвечающих переходу от одного структурного типа к другому, и достаточно даже небольших изменений этих условий для осуществления такого перехода [5J. Поэтому некоторые кристаллические вещества могут

12